2015机械制造装备设计复习提纲

复习提要： 题型：

一、填空题(每空1分，共20分) 二、选择题(每题2分，共10分) 三、判断题(每题1分，共10分) 四、简答题(共30分) 五、计算题(10分) 六、综合题(20分) 知识点：

1. 机械制造装备的分类 分为加工装备，工艺装备，仓储输送装备和辅助装备四大类 2. 机械制造装备设计的类型 分为创新设计，变型设计和模块化设计三大类型 3. 机械制造装备系列化设计的优缺点

优点：1可以用较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求。减少产品品种意味着增加每个品种产品的生产批量，有助于降低生产成本，提高产品制造质量的稳定性。

2系列中不同规格的产品是经过严格性能试验和长期生产考验的基型产品演变和派生而成的，可以大大减少设计工作量，提高设计质量，减少产品开发的风险，缩短产品的研制周期。

3产品有较高的结构相似性和零部件的通用性，因而可以压缩工艺装备的数量和种类，有助于缩短产品的研制周期，降低生产成本。

4零部件的种类少，系列中的产品结构相似，便于进行产品的维修，改善售后服务质量。 5为开展变型设计提供技术基础。

缺点：为以较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求，每个品种规格的产品都具有一定的通用性，满足一定范围的使用需求，用户只能在系列型谱内有限的一些品种规格中选择所需的产品，选到的产品，一方面其性能参数和功能特性不一定最符合用户的要求，另一方面有些功能还可能冗余。

4. 机械制造装备系列化设计主参数公比选择方法

产品的需求量越大，要求的技术性能越要准确，参数分级应越密，公比越小；反之，参数分级可粗些公比较大。

5. 机械制造装备设计方案的技术经济评价

是指通过深入分析技术的先进性和经济的合理性这两方面的问题，建立目标系统和确定评价标准，对各设计方案的技术先进性和经济合理性进行评分，给出综合的技术经济评价。

步骤：1建立目标系统和确定评价标准2确定重要性系数3确定各设计方案的评价分数4总权重值5技术评价6经济评价7技术经济评价。

6. 装备可靠性评价，串联系统、并联系统特点

可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定任务的能力。1可靠性特征量2可靠性预测3可靠性指标的分配。

串联系统特点：在串联系统中，只要有一个单元功能失效，整个系统的功能也随之失效，串联系统的可靠度等于组成系统的各独立单元可靠度的连乘积，串联系统中，影响系统可靠度最大的是系统中可靠度最差的单元，要提高系统的可靠度，应注意提高该薄弱单元的可靠度。

并联系统特点：在并联系统中，只要有一个单元在正常工作，系统就能正常工作，只有当全部单元都失效时，系统才失效，当系统内某些单元失效后，系统内具有等效功能的单元马上接替其工作，不会引起全系统的崩溃，并联系统的可靠度大于各单元中可靠度的最大值，组成系统的单元数n越多，系统可靠度也越高。

7. 机床设计的步骤。 1总体设计2详细设计3机床整体综合评价4定型设计

8. 几何表面的形成原理 任何一个表面都可以看成是一条曲线（或直线）沿着另一条曲线（或直线）

运动的轨迹。这两条曲线（或直线）称为该表面的发生线，前者称为母线，后者称为导线。

9. 工件表面发生线形成的方法 1轨迹法2成形法3相切法4展成法

10. 机床运动的分类 1按运动的性质分类分为直线运动和回转运动2按运动的功能分类分为成形运

动和非成形运动3按运动之间的关系分类分为独立运动和复合运动

11. 运动原理图、运动功能式、运动分配式

运动原理图是将机床的运动功能式用简洁的符号和图形表达出来，除了描述机床的运动轴个数，形式及排列顺序之外，还表示了机床的两个末端执行器和各个运动轴的空间相对方位，是认识，分析和设计机床传动系统的依据。

运动功能式表示机床的运动个数，形式（直线或回转运动），功能（主运动，进给运动，非成形运动）及排列顺序，是描述机床的运动功能的最简洁的表达形式。 机床的运动功能式中添加上接地符号“.”后，称之为运动分配式。

12. 机床刚度的定义和类型 机床刚度是指机床系统抵抗变形的能力。分为静刚度及动刚度。 13. 机床抗振性 机床在交变载荷作用下，抵抗受迫振动的能力。

14. 机床低速运动平稳性，爬行现象 机床上有些运动部件，需要作低速或微小位移。当运动部件

低速运动时，主动件匀速运动，被动件往往出现明显的速度不均匀的跳跃式运动，即时走时停或者时快时慢的现象。这种在低速运动时产生的运动不平稳性称为爬行。

15. 机床主传动系公比φ、级数z、变速范围Rn三者之间的关系 z=lgRn/lgφ+1 16. 机床主传动系的传动方式 集中传动方式和分离传动方式 17. 机床主传动系统的分类

1按驱动主传动的电动机类型可分为交流电动机驱动和直流电动机驱动2按传动装置类型可分为机械传动装置，液压传动装置，电气传动装置以及它们的组合3按变速的连续性可以分为分级变速传动和无级变速传动。

18. 机床主传动系统转速图、结构式拟定方法 计算题p81

19. 机床主传动系“计算转速”的概念及确定方法 主轴或各传动件传递全部功率的最低转速为它

们的计算转速nj。可根据主轴的计算转速和转速图确定。确定的顺序通常是先定出主轴的计算转速，再顺次由后往前，定出各传动轴的计算转速，然后再确定齿轮的计算转速。

20. 数控机床电气伺服系统分类 按有无检测和反馈装置分为开环，闭环和半闭环系统。 21. 机床主轴部件应满足的基本要求 1旋转精度2刚度3抗振性4温升和热变形5精度保持性 22. 主轴部件的传动方式 1齿轮传动2带传动3电动机直接驱动方式 23. 主轴轴承典型的配置形式 1速度型2刚度型3刚度速度型

24. 支承件的截面形状和选择 1无论是正方形，圆形还是矩形，空心截面的刚度都比实心的大，而

且同样的断面形状和相同大小的面积，外形尺寸大而壁薄的截面，比外形尺寸小而壁厚的截面的抗弯刚度和抗扭刚度都高。所以为提高支承件刚度，支承件的截面应是中空形状，尽可能加大截面尺寸，在工艺可能的前提下壁厚尽量薄一些。当然壁厚不能太薄，以免出现薄壁振动。2圆（环）形截面的抗扭刚度比正方形好，而抗弯刚度比正方形低。因此，以承受弯矩为主的支承件的截面形状应取矩形，并以其高度方向为受弯方向；以承受扭矩为主的支承件的截面形状应取圆（环）形。3封闭截面的刚度远远大于开口截面的刚度，特别是抗扭刚度。设计时应尽可能把支承件的截面做成封闭形状。但是为了排屑和在床身内安装一些机构的需要，有时不能做成全封闭形状。

25. 直线运动导轨和回转运动导轨的截面形状 直线导轨：矩形，三角形，燕尾形和圆柱形。回转

导轨：平面环形，锥面环形和双锥面

26. 液体静压导轨、气体静压导轨特点 静压导轨摩擦因数小，在起动和停止时没有磨损，精度保

持性好。缺点是结构复杂，需要一套专门液压或气压设备；维修，调整比较麻烦。因此，多用于精密和高精度机床或低速运动机床中。由于气体的可压缩性，其刚度不如液体静压导轨。

27. 机床夹具的类型 1通用夹具2专用夹具3可调整夹具和成组夹具4组合夹具5随行夹具

28. 工件六点定位原理 采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完

全定位

29. 常用定位元件限制自由度的数量 p258图表

30. 完全定位和不完全定位 根据工件加工表面的位置要求，有时需要将工件的六个自由度全部限制，

称为完全定位。有时需要限制的自由度少于六个，称为不完全定位。

31. 定位的正常情况、非正常情况（欠定位、过定位） 根据加工表面的位置尺寸要求，需要限

制的自由度均已被限制，这就称为定位的正常情况，它可以是完全定位，也可以是不完全定位。根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度没有完全被限制，或某自由度被两个或两个以上的约束重复限制，称为定位的非正常情况。前者称为欠定位，后者称为过定位。

32. 辅助支承和可调支承的区别 从功能上讲，可调支承起定位作用，而辅助支承不起定位作用。从

操作上讲，可调支承是先调整，而后定位，最后夹紧工件；辅助支承则是先定位，夹紧工件，最后调整辅助支承。

33. 定位误差的计算（V形块定位误差） 计算题p269

34. 机床夹具夹紧机构设计应满足的要求 1夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位2工件

和夹具的变形必须在允许的范围内3夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度。手动夹紧机构必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够4夹紧机构操作必须安全，省力，方便，迅速，符合工人操作习惯5夹紧机构的复杂程度，自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。

35. 机床夹具夹紧力的三要素 大小，方向和作用点三个要素

36. 物流的概念 机械制造系统中的物流即生产物流，是指原材料，燃料，外购件投入生产后，经过下

料，发料，运送到各加工点和存储点，以在制品的形态，从一个生产单位流入另一个生产单位，按照规定的工艺过程进行加工，存储，借助一定的运输装置，在仓库，车间，工序之间始终体现着物料实物形态的流转过程。

37. 机械加工生产线的概念，它主要由哪几个基本部分组成 在机械产品生产过程中，对于一些

加工工序较多的工件，为保证加工质量，提高生产率和降低成本，往往把加工装备按照一定的顺序依次排列，并用一些输送装置与辅助装置将它们连接成一个整体，使之能够完成工件的指定加工过程。这类生产作业线称为机械加工生产线。

由加工装备，工艺装备，输送装备，辅助装备和控制系统组成。

38. 随行夹具的返回方式 水平返回，上方返回和下方返回。 设计计算类

39. 如图所示轴类零件用60形块定位铣键槽，已知零件外圆直径为，要求保证尺寸H，试

计算定位误差，并判断该定位方案是否满足加工要求。第五章p269